موفقیت محقق پسادکتری در پروژه بین‌المللی مربوط به یکی از ذرات پرشمار کیهان

عکس تزئینی است

محقق پسادکتری دانشکده فیزیک دانشگاه صنعتی شریف در یک همکاری بین‌المللی مهم با نام پروژه "Project 8" با روشی جدید، حدی برای جرم نوترینوها به دست آورده است.

به گزارش ایسنا، دکتر علی اشتری اصفهانی محقق پسادکتری دانشکده فیزیک و مرکز پژوهشی فیزیک انرژی‌های بالا در دانشگاه صنعتی شریف در همکاری بین‌المللی مهمی با نام پروژه ۸ مشارکت داشته است. این گروه بین‌المللی چندی پیش، با روشی جدید، حدی برای جرم نوترینوها به دست آورده است. این پژوهش در مجله معتبر physical review letters به چاپ رسیده است.

دکتر اشتری اصفهانی، فارغ‌التحصیل دوره کارشناسی ارشد از دانشگاه صنعتی شریف است و دکتری فیزیک خود را از دانشگاه سیاتل در حوزه فیزیک ذرات دریافت کرده است.

در نتایج این پژوهش آمده است؛ نوترینوها یکی از ذرات پرشمار کیهان‌ هستند. با این وجود مقدار دقیق جرم این ذرات همچنان به صورت پرسشی بی پاسخ در فیزیک ذرات بنیادی مطرح است.

"عکس تزئینی است محقق پسادکتری دانشکده فیزیک دانشگاه صنعتی شریف در یک همکاری بین‌المللی مهم با نام پروژه "Project 8" با روشی جدید، حدی برای جرم نوترینوها به دست آورده است"شواهد تجربی نشان می‌دهد که جرم این ذرات حداقل ۶۰۰ هزار برابر کوچکتر از جرم الکترون‌هاست. بر اساس مدل استاندارد ذرات بنیادی نوترینوها فرمیون‌هایی بدون جرم هستند. اما مشاهده‌ پدیده‌ نوسان در نوترینوهای خورشیدی و جوی ثابت کرد که تصویر مدل استاندارد ذرات بنیادی ناقص است و این ذرات دارای جرمی غیر صفر هستند. یافتن جرم این ذرات نقشی کلیدی در فهم عمیق‌تر فیزیک ذرات بنیادی و کیهان‌شناسی دارد.

در روشی مرسوم برای اندازه‌گیری جرم نوترینو، پژوهشگران واپاشی بتای هسته‌ تریتیوم را مورد مطالعه قرار می‌دهند. انرژی این واپاشی میان الکترون و (آنتی) نوترینوی آزاد شده تقسیم می‌شود.

با اندازه‌گیری بیشینه‌ انرژی الکترون‌ها در این واپاشی می‌توان کمینه‌ انرژی کل نوترینوها را به دست آورد و حدی برای جرم مؤثر نوترینوها یافت. کوچکترین حد بالای موجود بر روی جرم مؤثر نوترینو به کمک این روش برابر ۰.۸ eV/۲است که در سال گذشته توسط آزمایشگاه کاترین (KATRIN) تعیین شد. کاترین با گذر دادن الکترون‌ها از یک سد پتانسیل الکتریکی قابل تنظیم و آشکارسازی مستقیم الکترون‌ها انرژی آن‌ها را اندازه‌گیری می‌کند.

اکنون پژوهشگران گروه پروژه‌ ۸ (Project ۸) برای اولین بار با کمک روشی غیرمستقیم موفق شده‌اند طیف واپاشی بتای مولکول تریتیم را ثبت کنند. در این روش الکترون با قرار گرفتن در یک میدان مغناطیسی حرکتی مارپیچی را آغاز می‌کند و مقداری از انرژی خود را در این حرکت به صورت تابش رادیویی تابش می‌کند. انرژی الکترون به کمک اندازه‌گیری فرکانس این تابش قابل تعیین است.

به نقل از دانشگاه صنعتی شریف، گروه پروژه‌ ۸ موفق شد با کمک این روش و ساخت یک نمونه‌ اولیه با حجمی از مرتبه چند سانتی‌متر مکعب حدی برابر ۱۵۰ eV/c2 را بر روی جرم مؤثر نوترینو به دست آورد.

این گروه امیدوار است که بتواند در فاز نهایی آزمایش با استفاده از نمونه‌ای با حجمی از مرتبه‌ متر مکعب حساسیت آزمایش را برای اندازه‌گیری جرم‌ نوترینو تا ۰.۰۴ eV/c2 افزایش دهد.

انتهای پیام